Сбой при попытке написать собственный распределитель allocate_shared и сделать его thread_local - PullRequest
Новая
       39

Сбой при попытке написать собственный распределитель allocate_shared и сделать его thread_local

0 голосов
/ 03 марта 2019

В моей программе есть несколько типов небольших объектов, которые очень часто создаются и уничтожаются в каждом потоке с помощью make_shared, и shared_ptr не будет передан другому потоку, и в этом случае я решаю написать собственный распределитель allocate_shared с повышением:: pool как его член для выделения фиксированного размера памяти в соответствии с типом.

Мой код выглядит следующим образом:

ObjectAllocator.h: 

#include <boost/pool/pool.hpp>

template<typename T>
class ObjectAllocator
{
public:
    typedef std::size_t size_type;
    typedef std::ptrdiff_t difference_type;
    typedef T* pointer;
    typedef const T* const_pointer;
    typedef T& reference;
    typedef const T& const_reference;
    typedef T value_type;

    auto static constexpr block_size=64+sizeof(value_type);

public:
    ObjectAllocator() noexcept:pool_(block_size){}
    ObjectAllocator(const ObjectAllocator &other) noexcept :pool_(block_size){}
    ~ObjectAllocator()=default;

    template<typename U>
    ObjectAllocator(const ObjectAllocator<U> &other) noexcept :pool_(block_size){}

    template<typename U>
    ObjectAllocator& operator= (const ObjectAllocator<U> &other){
        return *this;
    }

    ObjectAllocator<T>& operator = (const ObjectAllocator &other){
        return *this;
    }

    template<typename U>
    struct rebind{ typedef ObjectAllocator<U> other; };

    T *allocate(size_type n, const void *hint=nullptr){
#ifdef _DEBUG
        assert(n==1);
#endif
        return static_cast<T*>(pool_.malloc());
    }

    void deallocate(T *ptr, size_type n){
#ifdef _DEBUG
        assert(n==1);
#endif
        pool_.free(ptr);
    }

private:
    boost::pool<> ObjectAllocator<T>::pool_(block_size);
}

template<typename T, typename U>
inline bool operator == (const ObjectAllocator<T>&, const ObjectAllocator<U>&){
    return true;
}

template<typename T, typename U>
inline bool operator != (const ObjectAllocator<T>& a, const ObjectAllocator<U> &b){
    return !(a==b);
}


namespace Allocator {
template <typename T>
thread_local ObjectAllocator<T> allocator;
}

main.cpp: 

class ObjectA{
public:
    int s=0;
    void func(){
        std::cout<<s<<std::endl;
    }
    ObjectA() {//std::cout<<"()"<<std::endl;}
    ~ObjectA() {//std::cout<<"~"<<std::endl;}
};

std::vector<std::shared_ptr<ObjectA>> vec;
void test(){
    static uint32_t loop_count=1000*1000;
    for(uint32_t i=0;i<loop_count;i++){
         shared_ptr<ObjectA> packet = allocate_shared<ObjectA, ObjectAllocator<ObjectA>>(Allocator::allocator<ObjectA>);
         vec.push_back(packet);
    }
    vec.clear();
}

std::vector<std::shared_ptr<ObjectA>> vec2;
void test2(){
    static uint32_t loop_count=1000*1000;
    for(uint32_t i=0;i<loop_count;i++){
        shared_ptr<ObjectA> packet = allocate_shared<ObjectA, ObjectAllocator<ObjectA>>(Allocator::allocator<ObjectA>);
        vec2.push_back(packet);
    }
    vec2.clear();
}

int main() {
    std::thread thread1(test);
    test2();
    return 0;
}

Когда я пытаюсь проверить егоЭто терпит крах, и я понятия не имею, почему.Может ли кто-нибудь помочь сделать это правильно?Заранее спасибо.

Отладчик сообщает об ошибке сегмента в shared_ptr_base.h

void * _M_get_deleter (const std :: type_info & __ti) const noexcept {return _M_pi?_M_pi -> _ M_get_deleter (__ ti): nullptr;}

Когда я пытаюсь сделать boost :: pool статическим, он отлично работает в одном потоке и вылетает в многопоточности Отладчик сообщает об ошибке seg в shared_ptr_base.h

: _M_use_count (1), _M_weak_count (1) {}

обновление: я делаю boost :: pool статическим thread_local, и теперь он работает правильно 

template<typename T>
class ObjectAllocator
{
public:
    typedef std::size_t size_type;
    typedef std::ptrdiff_t difference_type;
    typedef T* pointer;
    typedef const T* const_pointer;
    typedef T& reference;
    typedef const T& const_reference;
    typedef T value_type;

    auto static constexpr block_size=64+sizeof(value_type);

public:
    ObjectAllocator() noexcept{}
    ObjectAllocator(const ObjectAllocator &other) noexcept {}
    ~ObjectAllocator()=default;

    template<typename U>
    ObjectAllocator(const ObjectAllocator<U> &other) noexcept {}

    template<typename U>
    ObjectAllocator& operator= (const ObjectAllocator<U> &other){
        return *this;
    }

    ObjectAllocator<T>& operator = (const ObjectAllocator &other){
        return *this;
    }

    template<typename U>
    struct rebind{ typedef ObjectAllocator<U> other; };

    T *allocate(size_type n, const void *hint=nullptr){
#ifdef _DEBUG
        assert(n==1);
#endif
        return static_cast<T*>(pool_.malloc());
    }

    void deallocate(T *ptr, size_type n){
#ifdef _DEBUG
        assert(n==1);
#endif
        pool_.free(ptr);
    }

private:
    thread_local static boost::pool<> pool_;
};

template<typename T>
thread_local boost::pool<> ObjectAllocator<T>::pool_(block_size);


template<typename T, typename U>
inline bool operator == (const ObjectAllocator<T>&, const ObjectAllocator<U>&){
    return true;
}

template<typename T, typename U>
inline bool operator != (const ObjectAllocator<T>& a, const ObjectAllocator<U> &b){
    return !(a==b);
}

namespace Allocator {
template <typename T>
thread_local static ObjectAllocator<T> allocator;
}

template <typename T, typename ...Args>
inline auto custom_make_shared(Args... args){
    return std::allocate_shared<T,ObjectAllocator<T>>(Allocator::allocator<T>,std::forward<Args>(args)...);
}

1 Ответ

0 голосов
/ 03 марта 2019

Оба ваших конструктора копирования для ObjectAllocator создают новый экземпляр boost::pool каждый раз, когда они вызываются.

Когда std::allocate_shared копирует распределитель ( cppreference ),экземпляр ObjectAllocator, используемый для выделения std::shared_ptr, уничтожается вместе с его пулом до уничтожения shared_ptr.

Смежный вопрос: Проблемы с выделением памяти в состоянии C ++ и отменой выделения

Возможно, не связанная с вами проблема, но есть и несколько других проблем:

  • вы не присоединяетесь к thread1 в main.Это вызовет std::terminate и приведет к сбою вашей программы.
  • boost::pool<> ObjectAllocator<T>::pool_(block_size); - часть ObjectAllocator<T>:: является излишней и нестандартной.(afaik принимается только в MSVC)
...